一种细胞标记设备的取样结构及其取样方法与流程

文档序号:14360466阅读:193来源:国知局

本发明涉及细胞标记设备技术领域,特别涉及一种细胞标记设备的取样结构及其取样方法。



背景技术:

在生物医药行业中,对细胞进行标记等操作是需要经常进行的步骤,由于以往是通过人工标记,因此一方面人工标记效率低下,另一方面,人工标记不能够满足该项标记操作对精度的高要求,所以,通过设备仪器对细胞进行标记就成为了提高标记效率和精度的必要环节,为了解决这个问题,申请人提出了一种技术方案,如cn206300952u的中国专利,通过提供一种细胞标记设备,从而解决了现有技术中人工标记效率低下的问题。

由于上述设备是通过取样针(针管)进行取样,然后进行取样标记,因此提高针管的取样精度,才能在提高取样标记效率的前提下,提高整体设备的精度。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述问题提出的,通过改变针管的结构和连接组件,来实现一种既高效、又精准地取样结构,具体的,包括壳体,所述壳体内设有针管,所述针管一端伸出壳体呈悬空状,另一端与第一软管连接,所述第一软管从远离针管方向的壳体另一侧伸出,其特征在于:还包括以抽取第一软管和针管中液体的方式与第一软管连接的抽取部,所述抽取部上设有驱动其进行抽取工作的驱动部,所述抽取部上设有与第一软管连通的第二软管,所述第二软管的另一端连接水泵,所述水泵通过与第一软管连通的第二软管将水注入针管中。

优选的,所述抽取部与第一软管连接处为输出端,与驱动部的连接处为输入端,与所述水泵连接处为注水端,所述注水端和所述输入端分别与所述输出端连通。

具体的,上述结构,实现了针管的取样精度得到控制,在驱动部的驱动下,抽取部抽取的时间和效率都变得可控,同时,注水端的水泵与抽取部连通,进而与针管连通,使取样结构更加一体化,并且抽取部对与针管和水泵连接的两侧都可以协调控制。

优选的,所述抽取部抽取第一软管和针管中液体的具体结构为,所述抽取部包括腔体,所述腔体靠近输入端的一侧向其内部凹陷形成具有一定容积的内凹腔,所述腔体靠近输出端的一侧向其内部凹陷形成顶端固定腔,所述顶端固定腔与所述内凹腔通过第一柱管连通,且所述顶端固定腔、第一柱管和内凹腔同轴;

所述第一软管伸入所述顶端固定腔,并与其密封连接,所述驱动部以抽取内凹腔中空气的方式与腔体密封连接。

具体的,上述结构一方面实现了第一软管与内凹腔的密封连接,使水在其中的存量变得可以控制,进而对针管取样时,试剂的吸取量变得可控,另一方面,第一柱管的设计,使顶端固定腔与内凹腔连通时,有一定的密封性,并且管柱较细的内径,能够将水顺利的引导至柱塞的l型内路通孔中,保证了精度。

优选的,实现所述驱动部抽取内凹腔中空气的具体结构为,所述内凹腔中设有与其密封连接的柱塞,所述柱塞一端与内凹腔靠近第一柱管一侧的内表面抵接,另一端与驱动部连接,所述柱塞在驱动部的驱动下沿内凹腔的轴线向下移动,以实现对内凹腔中空气的抽取。

具体的,上述结构的柱塞,在驱动部驱动下,可以通过移动实现针管精确吸取空气或试剂的量,进而实现设备的高精度取样,另一方面,通过柱塞的内部结构对针管注水清洗,也可以使注水的量得到进一步的控制,同时,保证了整体密封性。

优选的,所述腔体上还设有位置传感器,用以感应所述柱塞是否与所述内凹腔靠近第一柱管的一侧内表面抵接。

具体的,上述位置传感器的设置,一方面使该取样结构的工作变得精确化,保证每一次工作流程是相同的起点,每次抽取部抽取试剂的起点是相同的,保证其其实步骤的统一性,另一方面,该位置传感器,感应到柱塞的位置到位后,才进行下一步工作,使柱塞的l型内路通孔能够与内凹腔上的两个软管分别连通,保证了水流在其中正常流动并注入针管。

优选的,所述腔体靠近注水端的一侧向其内部凹陷形成侧端固定腔,所述侧端固定腔与所述内凹腔通过第二柱管连通,所述侧端固定腔和第二柱管的轴线与所述内凹腔的轴线垂直;

所述第二软管伸入所述侧端固定腔中,并与其密封连接,所述水泵通过与内凹腔连通的第二软管将水注入针管中。

具体的,上述结构,实现了水泵通过第二软管向针管中注水清洗的目的,同时,第二柱管的设计,使侧端固定腔与内凹腔连通时,有一定的密封性,并且管柱较细的内径,能够将水顺利的引导至柱塞的l型内路通孔中,保证了精度。

优选的,所述柱塞上设有贯穿其内部的l型内路通孔,所述柱塞与所述内凹腔靠近第一柱管的一侧内表面抵接时,所述l型内路通孔的一侧端口与第一柱管连通,另一侧端口与第二柱管连通。

具体的,上述结构保证了水流通过l型内路通孔从第二软管进入第一软管,保证了其内部的密封性。

优选的,所述第二软管上以使其通路或断路的方式设有压断阀。

具体的,上述结构的压断阀,在抽取部进行抽取工序时,压断阀使第二软管断路,保证抽取部单独对针管进行抽取工作,不会影响到水泵,保证了设备的安全性。

优选的,所述第一软管穿过上端倒扣接头后与所述抽取部密封连接,所述第二软管穿过侧端倒扣接头后于所述抽取部密封连接。

具体的,上述结构的设计,能有效的提高第一软管和第二软管与抽取部的密封连接,倒扣接头在将软管与固定腔连接使,给予软管一个向固定腔靠近的压力,使其端部产生微量形变,进而保证密封性。

进一步的,本发明还提供了一种上述取样结构的取样方法,包括以下步骤,

s1、检测,通过位置传感器监测柱塞是否与内凹腔抵接,若是,则进行下一步,若否,驱动部驱动柱塞向远离驱动部的方向移动,直至其与内凹腔抵接;

s2、排空,水泵通过第二软管将水注入针管中,以排除其内部的空气,并使第一软管和针管中充满水;

s3、抽空,抽取部对第一软管和针管中的水进行抽取,使针管或针管和第一软管中出现一段无水段后,停止;

s4、抽剂,针管移动至试剂中,抽取部继续抽取动作,使针管中抽取预定量的试剂后,停止;

s5、滴液,针管移动至滴液位,抽取部进行注射动作,将针管中的试剂挤出后,停止;

s6、清洗,针管移动还至清洗位,位置传感器监测柱塞是否与内凹腔抵接,若否,驱动部驱动柱塞向远离驱动部的方向移动,直至其与内凹腔抵接,若是,水泵对第二软管注水,并通过第一软管从针管中流出,至清洗槽中,水泵进一步注水,至水流对针管的外壁浸泡清洗后,停止;

s7、抽空,抽取部对第一软管和针管中的水进行抽取,使针管或针管和第一软管中出现一段无水段后,停止,并进入下一个循环的工作。

有益效果

1、上述的取样结构,通过抽取部对针管的抽取作用,实现了针管能够高精度的吸取试剂,针对不同的实验时,可以通过控制抽取部的工作时间或效率,使针管可以吸取试剂的量变得可控,可以高效准确的得到不同的取样效果,进而可以得出各种满足需求的实验数据。

2、上述结构的取样结构,通过柱塞的设计,一方面其自身的高精准度移动的方式,实现了对内凹腔中抽取力的控制,进一步精确了针管的吸附效果,另一方面,其结构实现了,在吸附试剂前,可以将针管中的水吸回并产生一段无水段,此无水段在吸附试剂后,会随着试剂向远离针管的方向移动,隔绝了试剂与水,避免污染,保证了试剂的清洁度,提高了实验精度。

3、上述结构的取样结构,通过驱动部与抽取部连接,使得抽取部抽取的时间和容量,通过驱动部的工作时间和效率得到了控制,而驱动部的时间和效率是根据需求设定好的,因此在设备运行过程中,得以实现高效率的取样,和高精度的取样。

附图说明

图1是表示取样结构的示意图。

图2是表示柱塞与内凹腔抵接时的抽取部内部结构示意图。

图3是表示柱塞进行抽取动作时的抽取部内部结构示意图。

图4是表示移动机构的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:

实施例

如图1至4所示,本实施例提供了一种细胞标记设备的取样结构,包括壳体1,所述壳体1内设有针管2,所述针管2一端伸出壳体1呈悬空状,另一端与第一软管3连接,所述第一软管3从远离针管2方向的壳体1另一侧伸出;

所述壳体1下部设有使其旋转和升降的移动机构,所述移动机构包括,升降杆11和第一电机12,所述第一电机12驱动升降杆11绕升降杆11的轴线移动,其具体结构为所述第一电机12的输出端设有皮带13,所述升降杆11上设有连动座14,所述皮带13在第一电机12的驱动下,带动连动座14转动,所述升降杆11上沿其径向设有纵凹槽15,所述连动座14上设有与所述纵凹槽15卡合的凸条,所述连动座14在所述凸条与所述纵凹槽15的卡合下,带动升降杆11转动,进而实现针管2以升降杆11为支点进行旋转。

所述第一软管3自远离针管2方向的壳体1另一侧伸出后,穿入升降杆11中。自升降杆中穿出后与抽取部连通。

还包括升降台16,所述升降台16与所述连动座14垂直连接,所述升降台16上沿竖直方向设有轨道17,所述轨道17上设有与其滑动配合的升降座18,所述升降座18的另一端连接升降杆11,所述升降杆11通过轴承与升降座18连接,所述升降杆11一方面可沿其径向在升降座18上转动,另一方面可随升降座18沿轨道17长度方向上下移动;

所述轨道17的上端和下端分别设有转鼓19,两个所述转鼓19之间通过闭合的传送带20传动连接,所述升降座18的一侧与传送带20固定连接,靠近所述轨道17下端的转鼓19与第二电机21的输出端连接,在第二电机21的驱动下,所述转鼓19转动,带动传送带20移动,升降座18在传送带20的带动下,沿轨道17长度方向上下移动,进而实现针管2的上下移动。

还包括以抽取第一软管3和针管2中液体的方式与第一软管3连接的抽取部4,所述抽取部4与第一软管3连接处为输出端。

所述抽取部4包括腔体41,所述腔体41靠近输入端的一侧向其内部凹陷形成具有一定容积的内凹腔42,所述腔体41靠近输出端的一侧向其内部凹陷形成顶端固定腔43,所述顶端固定腔43与所述内凹腔42通过第一柱管44连通,且所述顶端固定腔43、第一柱管44和内凹腔42同轴;

所述第一软管3穿过上端倒扣接头9后,伸入所述顶端固定腔43,与所述抽取部4密封连接。

所述抽取部4上设有驱动其进行抽取工作的驱动部5,抽取部4与所述驱动部5的连接处为输入端,所述输入端与所述输出端连通,所述驱动部5以抽取内凹腔42中空气的方式与腔体41密封连接。

所述内凹腔42中设有与其密封连接的柱塞51,所述柱塞51一端与内凹腔42靠近第一柱管44一侧的内表面抵接,另一端与驱动部5连接,所述柱塞51在驱动部5的驱动下沿内凹腔42的轴线向下移动,以实现对内凹腔42中空气的抽取。

所述抽取部4上设有与第一软管3连通的第二软管6,所述第二软管6的另一端连接水泵7,所述抽取部4与所述水泵7连接处为注水端,所述水泵7通过与第一软管3连通的第二软管6将水注入针管2中,所述注水端与所述输出端连通。

所述腔体41靠近注水端的一侧向其内部凹陷形成侧端固定腔45,所述侧端固定腔45与所述内凹腔41通过第二柱管46连通,所述侧端固定腔45和第二柱管46的轴线与所述内凹腔41的轴线垂直;

所述第二软管6穿过侧端倒扣接头10后,伸入侧端固定腔45中,与所述抽取部4密封连接。

所述水泵7通过与内凹腔42连通的第二软管6将水注入针管2中。

所述柱塞51上设有贯穿其内部的l型内路通孔53,所述柱塞51与所述内凹腔42靠近第一柱管44的一侧内表面抵接时,所述l型内路通孔53的一侧端口与第一柱管44连通,另一侧端口与第二柱管46连通。

所述第二软管6上以使其通路或断路的方式设有压断阀8,所述压断阀8上设有进口和出口,所述第二软管6自进口进入,自出口伸出压断阀8,所述压断阀8内部在进口和出口之间设有使第二软管6通路或断路的阀门。

所述腔体41上还设有位置传感器52,用以感应所述柱塞51是否与所述内凹腔42靠近第一柱管44的一侧内表面抵接。

所述驱动部5优选为步进电机,通过步进电机的精准驱动,保证针管2吸附和滴加试剂的高精度。

优选的,所述上端倒扣接头9和侧端倒扣接头10规格一致,且外部设有螺纹,所述顶端固定腔43和侧端固定腔内45分别设有与所述螺纹对应的内螺纹,保证上端倒扣接头9和侧端倒扣接头10分别进入顶端固定腔43和侧端固定腔45后,与其紧固连接,第一软管3和第二软管6在上端倒扣接头9和侧端倒扣接头10的压力作用下,与顶端固定腔43和侧端固定腔45分别密封连接。

为了更好的说明本实施例,下面对上述取样结构的取样方法做进一步说明,

s1、检测,通过位置传感器52监测柱塞51是否与内凹腔42抵接,若是,则进行下一步,若否,步进电机驱动柱塞51向远离步进电机的方向移动,直至柱塞51与内凹腔42抵接;

进一步的,所述位置传感器52与步进电机连接,所述柱塞51抵接内凹腔42的状态下设定为起始端,位置传感器52记录此时的位置,当步进电机移动后,位置传感器52通过记录步进电机的移动轨迹,从而判断柱塞51是否在起始端,进而进行调整。

s2、排空,水泵7通过第二软管6将水注入针管2中,以排除其内部的空气,并使第一软管3和针管2中充满水,此时,压断阀8呈打开状,第二软管6通路;

第二软管6通过柱塞51中的l型内路通孔53将水注入第一软管3中,进而注入针管2中,保证其内部空气排出,保证一下取样步骤的精确度。

s3、抽空,柱塞51在步进电机的驱动下向靠近步进电机的方向移动,由于柱塞51与内凹腔42密封连接,因此柱塞51的移动会抽取内凹腔42中的空气,进一步抽取与内凹腔42连通的第一软管3中的水,对针管2中的水进行抽取,使针管2中出现一段无水段后,停止;

此段无水段的作用在于保证针管2的清洁度,并且保证水和试剂(取样液)分离,保证实验精度。

s4、抽剂,针管2在移动机构的驱动下,分别进行旋转和升降后,移动至试管中,针管2伸入试剂中,柱塞51在步进电机的驱动下继续抽取动作,使针管2中抽取预定量的试剂后,停止;

由于步进电机的移动轨迹可以精准的控制,因此对针管2抽取试剂的量,可以得到高精度的控制,一方面保证了取样的均匀,另一方面保证了滴加试剂的一致性,并且方便调整。

s5、滴液,针管2在移动机构的驱动下,分别进行升降和旋转后,移动至滴液位,柱塞51在步进电机的驱动下,向远离步进电机的方向移动,进行注射动作,将针管2中的试剂挤出后,停止;

由于步进电机的移动轨迹可以精准控制,因此对针管2滴加试剂的量得到了精准的控制,保证了设备滴加试剂的一致性,以便得到的实验结构精准度更高。

s6、清洗,针管2在移动机构的驱动下,分别进行升降和旋转后,移动还至清洗位,位置传感器52监测柱塞51是否与内凹腔42抵接,若否,步进电机驱动柱塞51向远离步进电机的方向移动,直至柱塞51与内凹腔42抵接,若是,水泵7对第二软管6注水,并通过第一软管3从针管2中流出,至清洗槽中,水泵7进一步注水,至水流在清洗槽中的水位上升,对针管2的外壁浸泡清洗后,停止;

s7、抽空,柱塞51在步进电机驱动下移动,对第一软管3和针管2中的水进行抽取,使针管2和第一软管3中出现一段无水段后,停止,并进入下一个循环的工作,以此往复。

优选的,所述步进电机驱动柱塞51抽取液体的最大容量为1000μl-7000μl;进一步优选为,3000μl、5000μl、7000μl。

优选的,所述第一软管3和第二软管6的内外径差值范围均在1-3mm;进一步优选为,1.25mm、1.5mm、1.75mm。

优选的,所述第一软管3和第二软管6规格相同,且外径为1-1.5mm、内径为2-4mm,进一步优选为,外径为1.25mm、内径为3mm。这样保证了第一软管3和第二软管6有一定的强度,既可以弯曲,适应设备的需要,又不会在弯曲的时候出现折痕,防止折痕影响液体流动,进而影响精度。

优选的,所述第一软管3内部的容量大于所述柱塞51可以抽取液体的容量,以保证将无水段留在第一软管3或针管2中,防止无水段进入抽取部4,影响其抽取精度。

优选的,s3中,抽空的液体容量至少为20μl,优选为,20μl、50μl、100μl;以保证第一软管3中的水与下面步骤抽取的试剂能有效的隔离,如果低于20μl则会出现不完全隔离的情况,会出现水泡,导致试剂精度下降。

根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

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